论文部分内容阅读
通过调研发现,国内企业转炉煤气回收水平与发达国家企业相比存在不小的差距,具体表现在:转炉煤气回收的统计数据不尽合理,一般只习惯用转炉煤气回收体积数量作为评价其回收水平高低的标志,回避对所回收煤气热值的关注,容易造成煤气回收水平虚高的假象;如果用转炉实际回收煤气的品质（KJ/t）来衡量,可暴露出煤气回收水平相对较低的问题,既涉及相关技术问题,也与管理水平有关。本文结合转炉煤气生成规律,利用冶金热力学与动力学计算,分析了影响煤气生成量与煤气回收量的主要因素,还结合具体因素,用水模拟与数值模拟等方法,分别探究了提高煤气品质的改进方式与手段,主要研究内容与结论如下:1)熔池脱碳速度是影响煤气生成量的内部因素,通过增强顶吹强度与改善底吹条件,能够加快熔池脱碳速度并能够有效增加煤气生成量。空气吸入系数是影响煤气回收品质的外部因素,改变吹炼期空气吸入系数能有效调控煤气热值。2)采用水模拟实验方法研究了复吹转炉底吹强度、布置模式、流量分配比等变量对熔池中扩散传质系数的影响,揭示了传质系数与流量分配比的对应关系,连续布置效果优于间隔布置,随底吹强度增大,熔池传质最优点的流量分配比增大。在连续布置下,0.2 Nm3/t·min底吹强度对应的底吹流量分配比为4:1时,熔池的传质效果最优,传质系数提高81.4%。3)采用数值模拟方法研究了吹炼期烟道内流场、温度场与反应情况。烟道内部主要发生CO与O2的放热反应和反应产物及吸入氮气的流动,放热反应集中发生在烟罩边缘与烟道底部壁面处,有明显的贴壁燃烧现象,随着空气吸入系数从0.1增加到0.25,反应区域面积将增加30%以上,高反应区域占比可提高6%7%。4)在分析工业数据与模拟计算的基础上,对数值模拟结果进行分析,得到煤气CO浓度与烟道核心反应温度的关系式（?）该计算公式揭示了煤气回收系统中风机调频与熔池反应间的延迟规律。5)提出在烟道中喷入煤粉改质煤气成分、提高回收煤气品质的工艺思路,并设计了工业实验方案。